活度系数的测定
电解质溶液活度系数的测定
电解质溶液活度系数的测定一 内容提要通过测定电池的电动势E ，用作图法求得电池的标准电动势，从而由公式计算不同浓度的盐酸溶液中的离子平均活度系数及活度。
二 目的要求掌握由测得的电动势值获取离子平均活度系数的一般原理与方法。
三 实验关键1．本实验中电池的电动势，存在一个平衡的问题，电动势由小到大，也需15min 左右才能稳定不变，开始时可以较大的氢气流速把管路中的空气驱尽，随后应以稳定不变的氢气流进行工作。
2．铂黑电极有较强的吸附性能．在测定很稀的溶液时，需多次用待测液淋洗，否则可能改变电池的浓度。
四 预备知识1923年Debye 和H ückel 提出了能解释稀溶液性质的强电解质离子互吸理论，此理论假定电解质是完全解离的，并认为溶液中离子之间的相互作用中，只有库仑力起主要作用，并提出离子氛的概念。
根据这一理论推导出Debye-H ückel 公式，可定量地计算电解质平均活度系数。
Debye-H ücket 公式适用于稀溶液。
在稀溶液中，离子的平均活度系数与溶剂的性质、温度、正负离子电荷数及离子强度有关。
因此，一定温度的水溶液中，离子的平均活度系数取决于溶液的离子强度及电解质的价型。
对于同一价型的电解质溶液而言，其离子平均活度系数只随溶液的离子强度而改变，与电解质的性质无关。
五 实验原理电池(一)P t ｜H 2(100kPa)｜HCl(b)｜AgCl ｜Ag(+)的电池反应为21H2(100kPa)+AgCl(s)===Ag(s)+H +(b)+Cl -(b)其电动势为)ln(-+∙-=⊕αa a F RT E E H式中 22)()(b a a a Cl H ∙==∙±±-+γ 所以±⊕--=γln 2ln 2F RT b F RT E E移项得 y F RT E b F RT E ln 2ln 2-=+⊕ 由上式可知，只要知道E 和⊕E 就可求得离子平均活度系数。
水溶液中电解质活度系数的测定
水溶液中电解质活度系数的测定
电解质活度系数是指电解质在溶液中的活度与标准状态下的活度之比。
活度系数反映了电解质在溶液中的溶解度，并且对于电解质在溶液中的电离状态和电导率有重要影响。
电解质活度系数可以通过电导率测定法来测定。
在这种方法中，首先要测定溶液的电导率，然后使用电导率浓度关系式计算活度系数。
电导率浓度关系式的一般形式是：Λ= K * Λ0 * c 其中，Λ是溶液的电导率，Λ0是电解质在标准状态下的电导率，c是电解质的浓度，K 是电解质活度系数。
通常，可以使用电导率计来测定溶液的电导率，然后使用上述公式计算出电解质活度系数。
在进行测定时，要注意控制温度，因为温度对电导率有很大影响。
此外，还可以使用其他方法来测定电解质活度系数，例如离子交换分析法、高效液相色谱法等。
但是，电导率测定法是一种简单、快速、准确的方法，广泛用于电解质活度系数的测定。
当然，在进行电解质活度系数测定时，需要注意一些注意事项：
1.溶液的pH值应保持稳定，因为pH值的变化会对电导率产生影响。
2.应使用纯净的电解质和纯水进行测定。
3.溶液的温度应保持稳定，因为温度对电导率有很大影响。
4.测定时应使用清洁的装置和电导率计，以避免干扰测量结果。
5.在测定过程中，应注意保持溶液的浓度相同，以避免浓度的变化对测定结果的影响。
6.应注意校准电导率计，确保测量结果的准确性。
7.测定结束后，应及时记录测量结果，并对结果进行计算。
总的来说，电解质活度系数测定是一个简单而有意义的实验，可以帮助我们了解电解质在溶液中的溶解度和电离状态。
实验4气相色谱法测定无限稀释溶液的活度系数
实验4 气相色谱法测定无限稀释溶液的活度系数在化工过程开发中需要大量热力学基础数据，其中无限稀释溶液的活度系数γ∞即为重要数据之一，Littleweod等于1955年提出用气相色谱（gas chromatography）测定γ∞，由溶质的保留时间测定值推算溶质在溶剂中的γ∞，进而可计算任意浓度的活度系数，无限稀释偏摩尔溶解热等溶液热力学数据。
无限稀释溶液的活度系数γ∞测定，已显出它在热力学性质研究，气液平衡推算，萃取精馏溶剂评选等多方面的应用。
它具有高效、快捷、简便和样品用量少等特点。
一、实验目的1、掌握色谱法测无限稀释溶液的活度系数γ∞的原理，初步掌握测定技能。
2、熟悉气相色谱仪的构成，工作原理和正确使用方法。
3、测定给出的两个组分的比保留体积及无限稀释下的活度系数，并计算其相对挥发度。
二、实验原理和计算公式色谱是一种物理化学分离和分析方法。
一般涉及两个相：固定相和流动相，流动相对固定相作连续相对运动。
被分离样品各组分（溶质）与两相有不同的分子作用力（分子、离子间作用力），因各组分在流动相带动下的差速迁移和分布离散不同，在两个相间进行连续多次的分配的不同而最终实现分离。
简而言之，气液色谱主要因固定液对于样品中各组分溶解能力差异而使其分离。
图2-4-1保留时间试样组分在柱内分离，随流动相洗出色谱柱，形成连续的色谱峰，在记录仪等速移动的记录纸上描绘出色谱图。
它是柱流出物通过检测器产生的响应讯号对时间（或流动相流出体积）的曲线图，反映组分在柱内运行情况，因载气（H2或N2、He）带动的样品组分量很少，在吸附等温线的线性范围内，流出曲线（色谱峰）呈对称状Gaussian分布。
图2-4-1表5．北京大学化学系. 物理化学实验. 北京：北京大学出版社，1981。
4 实验5 活度系数的测定--色谱法测无限稀释活度系数2017.10.10
化学化工学院 陈 姚 梁红 李树华
实验3.活度系数的测定
--色谱法测无限稀释活度系数
一、实验目的
1. 用气-液色谱法测苯和环己烷在邻苯二甲酸二壬酯 中的无限稀释活度系数；
2. 了解气相色谱的工作原理，学习气相色谱操作条件 的选择和确定；
3. 了解测定无限稀释溶液活度系数的原理及方法，学 习利用作图外延法，求无限稀释溶液的活度系数。
二、实验原理
• 活度系数是研究溶液热力学性质的重要数据，也是 工程放大和设计的重要参数，得到活度系数，就可 以得到气液之间的相平衡关系和组成关系。
• 高。
• 气－液色谱的发展为测定活度系数提高了简单快速 的新方法。本实验采用色谱仪改装，通过测定无限 稀释溶液的活度系数，推出全组分的活度系数。
• Fc —校正到柱温、柱压下的载气平均流量，m3 / S
Fc
3 2
( (
Pb Pb
/ /
P0 )2 P0 )3
1 1
(
P0
Pw ) P0
Tc Tw
Fc
式中：
Pb —柱前压力,Pa P0 —柱后压力,Pa (大气压力)
Pw —在室温下的水饱和蒸气压,Pa Tc—柱温,K
四、实验步骤
（4）待色谱柱、气化室和检测室的温度稳定后，再用皂膜流量 计准确测定氢气流量，取实验平均值，并记录室温，在标准压 力表上记录柱前压。 （5）打开色谱工作站，调节色谱仪控制面板下面的调零旋扭， 工作站的数据发生变化，调节基线的位置在“0”以上，待基线 稳定后，开启桥电流，即可进样。 3．样品测定
Tw —室温,K Fc —载气在柱后的平均流量,m3 / S
电解质溶液活度系数的测定实验心得
电解质溶液活度系数的测定实验心得一、实验目的1.了解强弱电解质电离的差别及同离子效应。
2.学习缓冲溶液的配制方法及其性质。
3.熟悉难溶电解质的沉淀溶解平衡及溶度积原理的应用。
4.学习离心机、酸度计、pH试纸的使用等基本操作。
二、实验原理1.弱电解质的电离平衡及同离子效应对于弱酸或弱碱AB，在水溶液中存在下列平衡：AB A++B-，各物质浓度关系满足?K? = [A+]·[B-]/[ AB]，K?为电离平衡常数。
在此平衡体系中，若加入含有相同离子的强电解质，即增加A+或B-离子的浓度，则平衡向生成AB 分子的方向移动，使弱电解质的电离度降低，这种效应叫做同离子效应。
2.缓冲溶液由弱酸及其盐（如HAc-NaAc）或弱碱及其盐（如NH3·H2O-NH4Cl）组成的混合溶液，能在一定程度上对抗外加的少量酸、碱或水的稀释作用，而本身的pH值变化不大，这种溶液叫做缓冲溶液。
3.盐类的水解反应盐类的水解反应是由组成盐的离子和水电离出来的H+或OH-离子作用，生成弱酸或弱碱的过程。
水解反应往往使溶液显酸性或碱性。
如：弱酸强碱盐（碱性）、强酸弱碱盐（酸性）、弱酸弱碱盐（由生成弱酸弱碱的相对强弱而定）。
通常加热能促进水解，浓度、酸度、稀释等也会影响水解。
4.沉淀平衡（1）溶度积在难溶电解质的饱和溶液中，未溶解的固体及溶解的离子间存在着多相平衡，即沉淀平衡。
Ksp?表示在难溶电解质的饱和溶液中，难溶电解质的离子浓度（以其化学计量数为幂指数）的乘积，叫做溶度积常数，简称溶度积。
根据溶度积规则可以判断沉淀的生成和溶解。
若以Q表示溶液中难溶电解质的离子浓度（以其系数为指数）的乘积，那么，溶液中Q>Ksp?有沉淀析出或溶液过饱和；Q=Ksp?溶液恰好饱和或达到沉淀平衡；Q<Ksp?溶液无沉淀析出或沉淀溶解。
（2）分步沉淀有两种或两种以上的离子都能与加入的某种试剂（沉淀剂）反应生成难溶电解质时，沉淀的先后顺序决定于所需沉淀剂离子浓度的大小，需要沉淀剂离子浓度较小的先沉淀，需要沉淀剂离子浓度较大的后沉淀，这种现象叫做分步沉淀。
实验7电解质溶液活度系数的测定
实验7 电解质溶液活度系数的测定一、实验目的1. 掌握用电动势法测定电解质溶液平均离子活度系数的基本原理和方法。
2. 通过实验加深对活度、活度系数、平均活度、平均活度系数等概念的理解。
学会应用外推法处理实验数据。
3. 进一步掌握电位差计的原理及其使用方法。
二、基本原理活度系数是用于表示真实溶液与理想溶液中任一组分浓度的偏差而引入的一个校正因子，它与活度a、质量摩尔浓度m之间的关系为：(7.1)在理想溶液中各电解质的活度系数为1，在稀溶液中活度系数近似为1。
对于电解质溶液，由于溶液是电中性的，所以单个离子的活度和活度系数是不可测量、无法得到的。
通过实验只能测量离子的平均活度系数，它与平均活度、平均质量摩尔浓度之间的关系为：(7.2)平均活度和平均活度系数测量方法主要有：气液相色谱法、动力学法、稀溶液依数性法、电动势法等。
本实验采用电动势法测定ZnCl2溶液的平均活度系数。
其原理如下：用ZnCl2 溶液构成如下单液化学电池：该电池反应为：其电动势为：(7.3)(7.4)根据：(7.5)(7.6)(7.7)得：(7.8)式中：，称为电池的标准电动势。
可见，当电解质的浓度m为已知值时，在一定温度下，只要测得E 值，再由标准电极电势表的数据求得，即可求得。
值还可以根据实验结果用外推法得到，其具体方法如下：将代入式（7.8），可得：(7.9)将德拜-休克尔公式：和离子强度的定义：代入到式（7.9），可得：(7.10)可见，可由图外推至时得到。
因而，只要由实验测出用不同浓度的ZnCl2 溶液构成前述单液化学电池的相应电动势E值，作图，得到一条曲线，再将此曲线外推至m=0，纵坐标上所得的截距即为。
三、仪器及试剂仪器：恒温装置一套，UJ-25 型电位差计，检流计，标准电池，直流稳压电源，电池装置，100 ml容量瓶6只，5 ml和10 ml移液管各1支，250 ml和400 ml 烧杯各1 只，Ag/AgCl电极，细砂纸。
活度系数测定
物理化学实验报告姓名：吴菲 分数：实验日期：2013.11.11 温度：19℃ 大气压：102.23KpaNaCl 在H2O 中活度系数测定一.实验目的1.了解电导法测定电解质溶液活度系数的原理。
2.了解电导率仪的基本原理并熟悉使用方法。
二．实验原理由Dehye-Hiicker 公式lgf ±= —A ·|Z +·Z -|I1+Ba o I(1) 和Osager-Falkenhangen 公式 λ=λ0 - (B 1·λ0+B 2)I1+Ba o I(2)可以推出公式lgf ±=A ·|Z +·Z -|B 1 λ0+B 2 (λ-λ0) (3)令a= A ·|Z +·Z -|B 1 λ0+B 2(λ-λ0) 则：lgf ±=a ·(λ-λ0) (4)其中：A=1.8246×106(εT )3/2 ;B 1 = 2.801×106|Z +·Z -|·q(εT )3/2·(1+I)B 2=41.25(|Z +|+|Z -|)η(εT)1/2ε—溶剂的介电常数; η—溶剂的粘度; T —热力学温度;λ—电解质无限稀释摩尔电导率; I —溶液的离子强度。
q=|Z+·Z-||Z+|+|Z-|·L++L-|Z-|·L++|Z-|L-;L+0 , L-0是正、负离子的无限稀释摩尔电导率，Z+,Z_是正负离子的电荷数。
对于实用的活度系数(电解质正、负离子的平均活度系数)γ±，则有f±=γ±(1+0.001vmM)所以lgγ±=lg f±-lg (1+0.001vmM )即lgγ±= a(λ-λ0)- lg (1+0.001vmM )(5)其中:M—溶剂的摩尔质量(g/mol) ;v一为一个电解质分子中所含正、负离子数目的总和，即v=v++v-m—为电解质溶液的质量摩尔浓度( mol/kg )。
活度系数
一、 实验目的1. 用气液色谱法测定苯和环己烷在邻苯二甲酸二壬酯中的无限稀释活度系数。
2. 通过实验掌握测定原理和操作方法。
熟悉流量、温度和压力等基本测量方法。
3. 了解气液色谱仪的基本构造及原理。
二、 实验原理采用气液色谱测定无限稀释溶液活度系数，样品用量少，测定速度快，仅将一般色谱仪稍加改装，即可使用。
目前，这一方法已从只能测定易挥发溶质在难挥发溶剂中的无限稀释度系数，扩展到可以测定在挥发性溶剂中的无限稀释活度系数。
因此，该法在溶液热力学性质研究、气液平衡数据的推算、萃取精馏溶剂评选和气体溶解度测定等方面的应用，日益显示其重要作用。
当气液色谱为线性分配等温线、气相为理想气体、载体对溶质的吸附作用可忽略等简化条件下，根据气体色谱分离原理和气液平衡关系，可推导出溶质 i 在固定液 j 上进行色谱分离时，溶质的校正保留体积与溶质在固定液中无限稀释活度系数之间的关系式。
根据溶质的保留时间和固定液的质量，计算出保留体积，就可得到溶质在固定液中的无限稀释活度系数。
实验所用的色谱柱固定液为邻苯二甲酸二壬酯。
样品苯和环己烷进样后汽化，并与载气H 2混合后成为气相。
当载气H 2将某一气体组分带过色谱柱时，由于气体组分与固定液的相互作用，经过一定时间而流出色谱柱。
通常进样浓度很小，在吸附等温线的线性范围内，流出曲线呈正态分布，如图2-1所示。
图2-1 色谱流出曲线图设样品的保留时间为t r （从进样到样品峰顶的时间），死时间为t d （从惰性气体空气进样到其峰顶的时间），则校正保留时间为：）（1t -t t d r 'r校正保留体积为：c r r 式中，c F ——校正到柱温、柱压下的载气平均流量，s /m 3校正保留体积与液相体积t V 关系为：）（3l 'r KV V而）（4c c g ili K 式中，l V ——液相体积，m 3；K ——分配系数；l i c ——样品在液相中的浓度，mol/m 3; g i c ——样品在气相中的浓度，mol/m 3;由式（3）、（4）可得：）（5c c i'i gi l i V V 因气体视为理想气体，则）（6c cig i RT P而当溶液为无限稀释时，则）（7x c lll l i M式中，R ——气体常数l ——纯液体的密度，kg/m 3; l M ——纯液体的分子量；l x ——样品i 的摩尔分率； i p ——样品的分压，Pa ； c T ——柱温，K 。